عنوان پایان‌نامه
مدلسازی عددی و بررسی رفتار دیوارهای بنایی تقویت شده با بتن پاشی یکطرفه
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - سازه
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1739;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 56436
- تاریخ دفاع
- ۰۴ بهمن ۱۳۹۱
- دانشجو
- سعید ثقفی
- استاد راهنما
- محمدصادق معرفت
- چکیده
- امروزه در ایران و بسیاری از کشورهای جهان طیف گسترده‌ای از سازه‌ها در مناطق شهری و روستایی، متشکل از سازه‌هایی با دیوارهای آجری می‌باشد. این دیوارها به‌دلیل ضعف در مقاومت برشی و کششی و همچنین کمبود شکل‌پذیری، یکی از عناصر آسیب‌پذیر محتمل در برابر زلزله می‌باشد. یکی از روش‌های متداول جهت تقویت این‌گونه دیوارها استفاده از شبکه‌ی آرماتور فلزی و بتن‌پاشی بر روی دیوار است. برای شناخت رفتار این نوع تقویت آزمایش‌های متعددی صورت گرفته است. اما بدلیل محدودیت مطالعات آزمایشگاهی، نیاز به مطالعات عددی و بررسی بیشتر دیده می‌شود.در این تحقیق سه دیوار بنایی غیر مسلح با نسبت‌های ابعادی 5/0، 71/0 و 1/1، جهت در برگیری انواع مود شکست، توسط نرم‌افزار ABAQUS و با رویکرد کلی‌نگر (ماکرو)، مدلسازی شده است. نتایج عددی به دست آمده با نتایج آزمایشات مقایسه شده و مدلسازی تأیید شده‌است. بعد از آن نیز دیوار آجری تقویت‌شده، به‌وسیله‌ی اضافه کردن شبکه‌ی آرماتور فلزی و بتن‌پاشی ، مدلسازی گردیده و نتایج آن نیز به‌وسیله‌ی نتایج آزمایشگاهی کالیبره شده‌است. با استفاده از مدل عددی، تأثیر پارامترهایی همچون اتصال مش فولادی به پی، ضخامت بتن‌پاشی، مقاومت فشاری بتن و ابعاد چشمه مش فولادی، بر رفتار دیوار تقویت‌شده بررسی شده‌است. مطالعات نشان می‌دهد که با افزایش ضخامت بتن‌پاشی بین 30 تا 90 میلی‌متر (15 تا 45 میلی‌متر در نمونه مقیاس 1:2) مقاومت جانبی بین 72% تا 175% اضافه می‌شود و افزودن ضخامت فراتر از 90 میلی‌متر، تأثیر چندانی بر مقاومت جانبی نخواهد داشت. از سوی دیگر تغییرات ابعاد چشمه مش فولادی و نیز مقاومت فشاری بتن‌پاشی تأثیر چندانی بر مقاومت نمونه‌ها نخواهد گذاشت. اما گیرداری آرماتور‌ها به پی اثر زیادی بر مقاومت داشته و عدم بستن میلگردها به پی باعث کاهش مقاومت جانبی دیوار تقویت شده به میزان 24% گردیده است.
- Abstract
- Nowadays, in Iran and many countries URM (unreinforced masonry) structures are widely used in rural and urban regions. URM walls serve as bearing elements in masonry structures, and because of weak shear and tensile strength as well as lack of ductility, they are vulnerable against seismic forces. In order to strengthen this type of walls, one of the most common and effective method is implementing steel reinforcing mesh and shotcreting on the wall side. In order to recognize the behavior of this retrofitting type, many experimental work have been performed. But due to the limitation of experimental studies, more numerical analysis and further investigations are required. In this research three unreinforced masonry walls with different aspect ratios (0.5, 0.71 and 1.1) have been modeled using macro-modeling approach, and by means of ABAQUS software. The retrofitted masonry wall is modeled by adding steel reinforcing mesh and shotcrete to previously modeled URM wall and it has been calibrated by experimental results. Finally, the influence of parameters such as connection fixity to foundation, shotcrete thickness, shotcrete compressive strength and mesh size are investigated. The results demonstrate that lateral strength increases 72% to 175% by increasing shotcrete thickness between 30 to 90 mm (15 to 45 mm in half scale specimen), whereas adding more than 90 mm to the thickness has no significant influence on lateral strength. On the other hand size of reinforcement and shotcrete compressive strength have little influence on shear strength of masonry walls, but restraint of reinforcements against foundation significantly increases lateral strength of wall and release of this restrain decreases lateral strength by 24% in average.
